Konformace beta lidského choriového gonadotropinu během chemoterapie choriokarcinomu

Konformační změna lidského choriového gonadotropinu beta (hCG beta) během chemoterapie gestační trofoblastické nemoci a její klinický význam nebyly dobře pochopeny. V této studii budeme používat mikroskopii atomární síly a interferometrii s duální polarizací k měření rozměrů a konformačních změn beta lidského choriového gonadotropinu během chemoterapie u perzistentních gestačních trofoblastických nádorů.

Gestační trofoblastická nemoc zahrnuje spektrum onemocnění s různou náchylností k lokální invazi a metastázám, tj. parciální a kompletní hydatidiformní mola, choriokarcinom a trofoblastický tumor v místě placenty. Přetrvávající trofoblastické onemocnění se může vyvinout jak z částečných, tak úplných molů. Všechny trofoblastické nádory produkují lidský choriový gonadotropin (hCG) a sledování terapie je z velké části založeno na stanovení hCG v séru. Malignější formy také exprimují nadměrné množství hCG beta a současné stanovení hCG a hCG beta lze použít k rozlišení molárního onemocnění a trofoblastického karcinomu, který je spojen s podílem hCG beta přesahujícím 5 %. Bylo také popsáno, že příliš glykosylovaný hCG je charakteristickým znakem trofoblastického karcinomu, ale jeho klinická použitelnost je třeba ještě stanovit. Hladina hCG beta v séru se také používá k hodnocení prognózy, přičemž nejen velmi vysoké, ale také velmi nízké hladiny ve vztahu k nádorové zátěži svědčí o nepříznivé prognóze. Proto: 1). malignější formy také exprimují nadměrné množství hCG beta; 2). poločas hCG beta je delší než poločas hCG; 3). poměr hCG beta/hCG se zvýší, když se hladiny po úspěšné terapii sníží; a 4). bylo zjištěno, že tento poměr se zvyšuje během vývoje onemocnění rezistentního na terapii, monitorování gestačního trofoblastického onemocnění obvykle spoléhá na měření lidského choriového gonadotropinu beta. Léčba choriokarcinomu je nejčastěji monitorována sériovým stanovením hCG beta v séru, dokud nejsou hladiny nedetekovatelné, a současné stanovení hCG beta může někdy odhalit relaps dříve než hCG. Proto je měření hCG beta důležité při léčbě gestačních trofoblastických nádorů.

Lidský choriogonadotropin patří do rodiny heterodimerních glykoproteinových hormonů, které se skládají ze dvou nekovalentně vázaných podjednotek se čtyřmi N-vázanými sacharidy. Během chemoterapie mohou být molekuly hCG beta degradovány. Krystalografickou analýzou byla popsána studie, pomocí které zjistili, že krystaly deglykosylovaného lidského choriového gonadotropinu mají hexagonální bipyramidovou strukturu pomocí metody difúze par proti síranu amonnému. Dříve byla konformace molekuly hCG studována jen zřídka. Chemickou metodou bylo popsáno, že příliš glykosylovaný hCG je charakteristickým znakem trofoblastického karcinomu, ale jeho klinická použitelnost je třeba ještě stanovit. Fotoelektrická metoda je nově vyvinutá metoda pro studium konformace molekul proteinu nebo glykoproteinu. Dosud neexistuje žádná zpráva o konformaci sériových studií hCG. Gestační trofoblastický tumor, stejně jako další gynekologické karcinomy, často podstupovaly protinádorovou chemoterapii a byly monitorovány nádorovými markery. Během antineoplastických chemoterapií byla konformační změna nádorových markerů včetně hCG beta u perzistujícího gestačního trofoblastického nádoru pro rakovinu a její klinický význam studována jen zřídka. Do současné doby stále není dobře pochopeno, zda během chemoterapie může dojít ke konformační změně nebo snížené stabilitě heterodimeru.

V této studii budeme používat mikroskopii atomárních sil (AFM) ke zkoumání povrchové nanostruktury beta lidského choriového gonadotropinu. Bude studována konformační změna beta lidského choriového gonadotropinu, který je vylučován perzistentními gestačními trofoblastickými nádory během chemoterapie. Budeme také chtít přímo vizualizovat jednu molekulární strukturu beta lidského choriového gonadotropinu a budou poskytnuta kvantitativní měření rozměrů glykoproteinu. Průměrná výška vypočtená pro každou částici hCG beta bude změřena a následně porovnána během chemoterapie. Kromě toho bude také proveden experiment využívající interferometr s duální polarizací (DPI) jako biosenzor a bude také vypočtena průměrná hodnota tloušťky monovrstvy. Pro další zkoumání povrchové ultrastruktury molekuly hCG beta bude vzorek hCG beta ve velmi nízké koncentraci skenován ve vakuu pomocí AFM. Snímky s vyšším rozlišením jasně odhalí tvar molekul hCG beta. Kromě toho budou fázové obrazy hCG beta molekul zachyceny současně s jejich výškovými obrazy a poté budou měřeny a vypočteny laterální rozměry tvaru hCG beta molekul. Tak se získají průměrné hodnoty vypočítané pro vnější průměr a průměr pórů. Tato studie bude představovat první přímou charakterizaci povrchové ultrastruktury molekuly hCG beta v nanometrovém měřítku. Fyzikální měření vnějšího průměru, průměru pórů a průměru protomeru v hCG beta pomocí AFM a DPI může naznačit, jak rozpoznat molekuly hCG beta, které tvoří důležitý nádorový marker během chemoterapie perzistentních gestačních trofoblastických nádorů. Rozluštění molekulární struktury a měření rozměrů hCG beta může poskytnout nové směry pro budoucí použití v klinických hCG beta senzorových čipech. Může být také pravděpodobné, že rozměrová změna molekul hCG beta může mít také určité klinické důsledky pro přetrvávající gestační trofoblastické nádory.